Der Mensch altert. Je nach Lebensstil und Genetik mal schneller, mal langsamer. Doch in Zellen lässt sich dieser Prozess offenbar umkehren, zumindest im Labor.

Denn Forschern der Universität Bonn gelang es, Zellen eines 80-Jährigen innerhalb von 50 Tagen um sechs Jahrzehnte zu verjüngen. Die Untersuchung wurde kürzlich im Fachmagazin „Aging Cell“ veröffentlicht.

Der Mensch besteht aus Hunderten verschiedener Zelltypen: Hautzellen, Leberzellen, Blutzellen und noch vielen weiteren. Jedem dieser Zelltypen ist eine bestimmte Aufgabe zugewiesen: das Transportieren von Sauerstoff oder etwa das Umwandeln von Alkohol in unschädliche Formen.

Normalerweise kann eine Zelle ihren Typ nicht wechseln: Aus einer Blutzelle wird keine Nervenzelle. Wissenschaftlern ist es jedoch gelungen, in einem Labor eine Blutzelle in eine Hirnzelle umzuprogrammieren.

Das Umwandeln von Zelltypen ist ein Ansatz, der eines Tages Krankheiten wie Alzheimer oder Parkinson behandelbar machen könnte.

„Wir haben mit dieser Methode die Vorläufer roter Blutkörperchen auf direktem Wege in neurale Stammzellen umgewandelt“, wird Oliver Brüstle in einer Mitteilung zitiert. Er ist Direktor des Instituts für Rekonstruktive Neurobiologie am Universitätsklinikum Bonn.

Während sie die Umwandlung in Gang setzten, beobachteten die Forscher einen bemerkenswerten Nebeneffekt: „Nämlich die Beobachtung, dass sich die Zellen im Zuge der Umprogrammierung deutlich verjüngen“, betont Brüstle.

Für diese „Reprogrammierung“ nutzten die Forscher Blutproben von Spendern im Alter von über 100 Jahren. Dann infizierten sie die darin enthaltenen Vorläufer roter Blutkörperchen mit einem Virus, das bestimmte Proteine in die Zellen einschleust. Diese Proteine steuern, welche Gene einer Zelle abgelesen werden. Das heißt, welche Funktion die Zelle übernimmt.

Die Zellen wurden dann über einen Zeitraum von 50 Tagen in einer Nährlösung kultiviert. Während dieser Zeit sank das molekulare Alter der Zellen nach und nach.

Verjüngte Zellen des 80-Jährigen unter dem Mikroskop

Nach der Reprogrammierung wiesen Zellen eines 80-Jährigen molekulare Alterssignaturen auf, die denen einer Person unter 20 Jahren entsprachen. Mit anderen Worten: Der Prozess hatte die zelluläre Alterung um mehr als sechs Jahrzehnte umgekehrt.

„Wir wissen auch, dass diese epigenetische Verjüngung dafür sorgt, dass sich die Zellen tatsächlich wie junge Zellen verhalten“, sagt der Wissenschaftler.

Alzheimer-Forschung

Bislang ließen sich Zellen nur in zwei Schritten umwandeln. Für diese Studie wählten die Forscher ein neues Verfahren, das die Beobachtung über einen langen Zeitraum erlaubte: „In unserem Ansatz erfolgte die Verjüngung sukzessive und ließ sich bis über 100 Tage hinaus verfolgen“, sagt Brüstle.

Und weiter: „Eine Entalterung, die sich über einen so langen Zeitraum erstreckt, eignet sich ideal als experimentelles Modell: Da die epigenetischen Uhren langsam über mehrere Wochen zurückgestellt werden, können wir mit diesem Modell untersuchen, welche Faktoren und Wirkstoffe den Verjüngungsprozess beschleunigen oder verlangsamen“, wird Brüstle zitiert.

Die Ergebnisse könnten insbesondere für die Neurowissenschaften relevant sein, da dort der Alterungsprozess eng mit der Entwicklung schwerwiegender neurologischer Erkrankungen verknüpft ist. Eine Therapie gegen das Altern ist das nicht. Aber die Forscher können damit im Labor untersuchen, wie Zellen wieder jung werden.

Dies könnte Wissenschaftlern helfen, die mit Erkrankungen wie der Alzheimer-Krankheit verbundenen zellulären Veränderungen besser zu verstehen. „Schließlich ist das Alter der wichtigste Risikofaktor für neurodegenerative Erkrankungen wie Alzheimer“, sagt Brüstle.

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